CFD-Simulation einer Kühlwasserleitung in einem Kraftwerk als Auslegungshilfe für Drosselklappen
Worum geht es in dieser CFD-Analyse?
In einer Kühlwasserleitung eines Kraftwerks sollen die mechanischen Belastungen von Drosselklappen mithilfe von CFD-Simulationen bestimmt werden. Es herrscht eine komplexe Anströmung mit 90°-Umlenkungen und Aufteilung des Volumenstroms auf zwei Leitungen. Das Wasser fließt nach der Umlenkung und Aufteilung in der jeweiligen Leitung die Drosselklappe an und wird anschließend durch einen Filter geleitet. Die Strömungssimulation soll auch zeigen, wie gleichmäßig die Aufteilung des Volumenstroms auf die beiden Leitungen ist.
Wie sehen die Simulationsdetails aus?
In dieser stationären Simulation wird die Schwerkraft berücksichtigt. Das Fluid ist Meerwasser bei 30 °C Temperatur. Die Turbulenzmodellierung ist „Realizable k-e two-layer“. Der Massenstrom beträgt in beiden Leitungen jeweils ca. 6.200 kg/s.
Was ist das Ergebnis der CFD-Simulationen?
Durch die frontale Anströmung in der Zulaufkammer bzw. im Verteilerbecken bildet sich ein Doppelwirbel. Die geforderte anschließende 50%-Aufteilung des Volumenstromes auf die beiden Leitungen konnte simulativ nachgewiesen werden. Die Strömungssimulation zeigte die sich dann ergebenden Anströmungsverhältnisse an den Drosselklappen und lieferte damit die Grundlage für die Bewertung der mechanischen Auslegung der Klappen.